명령어 | Importunate

3장 명령어 03-1 소스 코드와 명령어 고급 언어와 저급 언어 고급 언어(high-level programming language): 사람을 위한 언어 Python, C, Java, … 저급 언어(low-level programming language): 컴퓨터가 직접 이해하고 실행할 수 있는 언어 기계어(machine code): 0과 1의 명령어 비트로 이루어진 언어 어셈블리어(assembly lanaguage): 기계어를 읽기 편한 형태로 번역한 언어 고급 언어로 작성된 소스 코드가 실행되려면 저급 언어(명령어)로 변환되어야 함 컴파일 언어와 인터프리터 언어 컴파일 언어 컴파일러에 의해 소스 코드 전체가 저급 언어로 변환되어 실행되는 고급 언어 ex) C 컴파일(compile): 컴파일 언어로 작성된 소스 코드의 전체가 저급 언어로 변환되는 과정 컴파일러(compiler): 컴파일을 수행해 주는 도구 컴파일러가 소스 코드 내에서 오류를 하나라도 발견하면 컴파일에 실패 목적 코드(object code): 컴파일러를 통해 저급 언어로 변환된 코드 목적 파일: 목적 코드로 이루어진 파일 컴파일러는 소스코드를 컴파일하여 목적 코드를 생성한다. 목적 코드는 컴퓨터가 이해하고 실행할 수 있는 저급 언어라 빠름 인터프리티 언어 인터프리터에 의해 소스 코드가 한 줄씩 실행되는 고급 언어 ex) Python 한 줄씩 저급 언어로 변환하여 실행 인터프리터(interpreter): 한 줄씩 실행하는 도구 소스 코드 전체를 저급 언어로 변환하는 시간을 기다릴 필요가 없음 한 줄씩 실행되어 오류가 발견되기 전까지는 올바르게 수행 한 줄씩 저급언어로 해석하며 실행하여 느림 둘은 명확히 분리된 개념이 아니라 둘 모두에 속하는 언어도 존재함 링킹(linking) 컴파일된 목적파일에서 사용하는 기능을 연결 목적 코드 ≠ 실행 파일 어떤 목적파일에서 실행하는 기능이 다른 목적파일에 있다면 두 목적 파일을 연결해야 한다. 03-2 명령어의 구조 연산 코드와 오퍼랜드 명령어 = 연산 코드 + 오퍼랜드 연산 코드(operation code, 연산자): 명령어가 수행할 연산 연산 코드 필드: 연산 코드가 담기는 영역 오퍼랜드(operand, 피연산자): 연산에 사용할 데이터 또는 데이터가 저장된 주소 오퍼랜드 필드(주소 필드): 오퍼랜드가 담기는 필드 오퍼랜드 N-주소 명령어: 오퍼랜드 N개 (0개 이상) 연산 코드 데이터 전송, 산술/논리 연산, 제어 흐름 변경, 입출력 제어 등 주소 지정 방식 오퍼랜드에 데이터를 담을 경우: 오퍼랜드에 할당된 크기 만큼만 데이터를 처리 가능 ex) n비트 명령어에 m비트가 연산 코드 필드라면, 오퍼랜드에 담는 데이터의 가짓수는 2^(n-m) 뿐 주소를 담으면 주소의 크기만큼 처리 가능한 데이터의 가짓수가 증가 ex) 오퍼랜드에 한 주소에 16비트를 저장하는 메모리의 주소를 담으면 데이터 가짓수는 2^16 유효 주소(effective address): 연산의 대상이 되는 데이터가 저장된 위치 주소 지정 방식(addressing mode): 연산에 사용할 데이터 위치를 찾는 방법 즉, 유효 주소 찾는 방법 CPU 외부에 있는 메모리에 접근하는 것보다 CPU 내부에 있는 레지스터에 접근하는 것이 더 빠름 즉시 주소 지정 방식 immediate addressing mode 연산에 사용할 데이터를 오퍼랜드 필드에 직접 명시 빠르지만, 표현할 수 있는 데이터의 크기가 작음 직접 주소 지정 방식 direct addressing mode 오퍼랜드 필드에 유효 주소를 직접 명시 오퍼랜드 필드의 길이만큼 표현할 수 있는 주소의 크기가 작아짐 간접 주소 지정 방식 indirect addressing mode 오퍼랜드 필드에 유효 주소의 주소를 명시 표현할 수 있는 유효 주소의 범위는 넓어짐 메모리 접근이 2번 필요하여 느림 레지스터 주소 지정 방식 register addresing mode 연산에 사용할 데이터를 저장한 레지스터를 오퍼랜드 필드에 직접 명시 직접 주소 지정 방식보다 빠름(레지스터 읽기의 속도 > 메모리 읽기의 속도) 레지스터 간접 주소 지정 방식 register indirect addressing mode 연산에 사용할 데이터를 메모리에 저장 그 유효 주소를 저장한 레지스터를 오퍼랜드 필드에 저장 레지스터 접근 + 메모리 1회 접근이라 간접 주소 지정 방식보다 빠름 스택과 큐 스택 스택(stack): LIFO(Last In First Out) 자료구조 PUSH(데이터 저장), POP(데이터 추출) 큐 큐(queue): FIFO(First In First Out) 자료구조